JPH07137148A - Manufacture of fiber reinforced resin article, and mold used in the manufacture - Google Patents

Manufacture of fiber reinforced resin article, and mold used in the manufacture

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JPH07137148A
JPH07137148A JP5289163A JP28916393A JPH07137148A JP H07137148 A JPH07137148 A JP H07137148A JP 5289163 A JP5289163 A JP 5289163A JP 28916393 A JP28916393 A JP 28916393A JP H07137148 A JPH07137148 A JP H07137148A
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cavity
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resin
pliable sheet
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Abstract

PURPOSE:To keep the wall thickness of a prefoamed pliable sheet constant and thus obtain a uniform article readily by placing reinforcing fiber within a mold cavity and attaching a prefoamed pliable sheet, and then by pressurizing nylon resin from the outside via the pliable sheet to be impregnated into the reinforcing fiber CONSTITUTION:After putting fiber reinforced material 13 within the mold surface 12 of a lower mold 11, a pliable sheet of acrylic latex is spread over thereon, and the peripheral part thereof is fixed on the upper surface of the lower mold 11 by means of a securing plate. Then, compressed air is Introduced therein from the compressed air inlet 16a so as to press the prefoamed part 14b of the pliable sheet 14 against the fiber reinforced material 13. Namely, the mold surface and pliable sheet 14 serve to define a cavity 15 with fiber reinforced material 13 filled therein. Following this, the mold !s subjected to temperature up, and decompression is effected through a discharge port 19 or an injection port 20. Next, RIM nylon is melted to be infected from the infection port 20, and further the pliable sheet 14 is applied by a secondary pressure in order to discharge surplus resin from the discharge port 19 through a resin reservoir 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化樹脂製品の製造
方法および該方法に用いる成形用の金型に関し、特に、
強化繊維をキャビティ内に配置した後に未反応のRIM
ナイロン樹脂をキャビティ内に射出して、強化繊維に含
浸させつつ反応を生じさせる反応射出成形法により、繊
維含有率が高く複雑な形状の成形品を製造するために好
適に用いられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced resin product and a molding die used in the method, and more particularly,
Unreacted RIM after placing reinforcing fibers in the cavity
It is preferably used for producing a molded article having a high fiber content and a complicated shape by a reaction injection molding method in which a nylon resin is injected into a cavity to cause a reaction while impregnating a reinforcing fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の繊維強化樹脂製品を反応
射出成形法により製造する方法として、本出願人は、図
3に示すように、製品面を形成する金型1の型面2の少
なくとも一部に可撓性シート3を用い、金型型面により
囲まれるキャビティ4内に強化繊維5を配置した後、上
記可撓性シート3をかぶせて金型1に固定し、可撓性シ
ート3と金型型面2により囲繞されるキャビティを形成
し、可撓性シート3に対して外部より圧力空気を注入口
6より加えて、可撓性シート3を介してキャビティ4の
内部に配置している強化繊維5を加圧し、未反応原料液
をキャビティ内に射出口7より射出して強化繊維中に原
料液を含浸させつつ反応を生じさせる方法を提供してい
る。(特開平3−272820号、特願平3ー2728
92号)
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for producing a fiber reinforced resin product of this type by a reaction injection molding method, the applicant of the present invention, as shown in FIG. The flexible sheet 3 is used for at least a part, and the reinforcing fibers 5 are arranged in the cavity 4 surrounded by the mold surface, and then the flexible sheet 3 is covered and fixed to the mold 1 to provide flexibility. A cavity surrounded by the sheet 3 and the mold surface 2 is formed, and pressurized air is externally applied to the flexible sheet 3 from the inlet 6, and the cavity is inserted into the cavity 4 through the flexible sheet 3. There is provided a method of pressurizing the reinforced fibers 5 arranged and injecting an unreacted raw material liquid into the cavity through an injection port 7 to cause a reaction while impregnating the raw material liquid into the reinforced fibers. (JP-A-3-272820, Japanese Patent Application No. 3-2728)
(No. 92)

【0003】上記可撓性シート3としては、ナイロン、
セロファン、ゴム、ポリエステル、ポリエーテルケトン
等の可撓性を有するものが用いられており、離型性、重
合性、耐熱性、強度等を考慮して、シリコンゴムが最も
好適に用いられている。
As the flexible sheet 3, nylon,
A flexible material such as cellophane, rubber, polyester, polyetherketone is used, and silicon rubber is most preferably used in consideration of mold releasability, polymerizability, heat resistance, strength and the like. .

【0004】[0004]

【発明が解決しょうとする課題】上記した可撓性シート
を用いた製造方法では、余剰となる樹脂の排出が不十分
で成形品の肉厚、重量のばらつきが非常に大きい問題が
あった。即ち、マトリクス樹脂として反応射出成形する
RIMナイロンやシクロペンタジエンを使用した場合、
その未反応原料液の反応時間が速く、キャビティ内の強
化繊維の量に対して樹脂量が多いままに、即ち、余剰樹
脂が十分に排出されないままに、成形が完了した。その
場合、図4に示すように、型面側に部分的に樹脂のみの
部分Zが生じた状態で成形が完了し、重量や肉厚の不安
定となる欠点があった。特に、重合時間が短い樹脂を用
いた場合に顕著となっている。
The manufacturing method using the above-mentioned flexible sheet has a problem that the excess resin is not sufficiently discharged and the thickness and weight of the molded product vary greatly. That is, when RIM nylon or cyclopentadiene for reaction injection molding is used as the matrix resin,
The molding was completed while the reaction time of the unreacted raw material liquid was short and the resin amount was large relative to the amount of the reinforcing fibers in the cavity, that is, the surplus resin was not sufficiently discharged. In that case, as shown in FIG. 4, there is a drawback that the molding is completed in a state where the resin-only portion Z is partially generated on the mold surface side, and the weight and wall thickness become unstable. This is particularly noticeable when a resin having a short polymerization time is used.

【0005】上記問題の解決方法として、可撓性シート
を予め製品形状の内面の形状と対応させた形状にプリフ
ォームしておき、可撓性シートと金型型面との間の隙間
を小さくし、膨張させた可撓性シートによりキャビティ
内部の加圧を迅速に図り、よって、樹脂を射出口より強
化繊維に浸透させながら排出口へとスムーズに流し、余
剰樹脂を十分に排出することが好ましい。
As a solution to the above problem, a flexible sheet is preformed into a shape corresponding to the shape of the inner surface of the product in advance, and the gap between the flexible sheet and the mold surface is reduced. Then, the expanded flexible sheet quickly pressurizes the inside of the cavity, so that the resin can be smoothly flowed to the discharge port while permeating the reinforcing fiber from the injection port to sufficiently discharge the excess resin. preferable.

【0006】上記のように、プリフォームされる可撓性
シート3’は、例えば、図5に示すヘルメットを製造す
る場合には、図6に示す形状にプリフォームしておく必
要がある。該可撓性シート3’は、中央部に略半球状の
突出部3a’を有すると共に、その開口端3b’より外
方へシート状態に延在させた金型固定部3c’とを有す
る。
As described above, the flexible sheet 3'to be preformed needs to be preformed into the shape shown in FIG. 6 when manufacturing the helmet shown in FIG. 5, for example. The flexible sheet 3'has a substantially hemispherical projecting portion 3a 'in its central portion, and a mold fixing portion 3c' extending outward in a sheet state from its open end 3b '.

【0007】上記プリフォームされた可撓性シート3’
をシリコンゴムで形成する場合、図7に示すように、シ
ート状のシリコンゴムを分割し、この分割したシリコン
ゴムシート3b”を、模型5の外周面に、シート3b”
の端部を重ねて貼り合わせ、この状態で加硫して、図5
に示すプリフォームされた可撓性シート3’を成形して
いる。
The above preformed flexible sheet 3 '
7 is formed of silicon rubber, as shown in FIG. 7, a sheet-shaped silicon rubber is divided, and the divided silicon rubber sheet 3b ″ is attached to the outer peripheral surface of the model 5 to form the sheet 3b ″.
The end portions of the are overlapped and stuck together, and vulcanized in this state,
The preformed flexible sheet 3 ′ shown in FIG.

【0008】しかしながら、上記のように、球形面への
シートの貼り合わせは、非常に手数がかかり、プリフォ
ームされた可撓性シート3’を成形するまでに2時間以
上の長時間を要する問題がある。また、上記シートを貼
り合わせた部分の肉厚が大となって、プリフォームされ
た可撓性シートの伸びが不均一なる欠点がある。この伸
びが不均一な可撓性シートを用いて成形すると、成形品
に樹脂リッチの部分と樹脂リーンの部分が存在して、強
化繊維に樹脂が均一に含浸された均質な成形品を得るこ
とが出来ない欠点がある。
However, as described above, it is very troublesome to attach the sheet to the spherical surface, and it takes a long time of 2 hours or more to form the preformed flexible sheet 3 '. There is. In addition, there is a drawback that the thickness of the portion where the above-mentioned sheets are stuck together becomes large and the stretch of the preformed flexible sheet becomes uneven. Molding using this flexible sheet with non-uniform elongation makes it possible to obtain a homogeneous molded product in which the resin-rich part and the resin lean part exist in the molded product, and the reinforcing fibers are uniformly impregnated with the resin. There is a drawback that can not be done.

【0009】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、容易にプリフォームされると共に肉厚が一定で
伸びが均一となる可撓性シートを備えた金型を提供する
と共に、該可撓性シートを備えた金型による繊維強化樹
脂製品の製造方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a mold provided with a flexible sheet which is easily preformed and has a uniform thickness and uniform elongation. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fiber-reinforced resin product using a mold equipped with a flexible sheet.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、反応射出成形用ナイロン樹脂をマトリク
スとする繊維強化樹脂製品の製造方法として、金型のキ
ャビティ内に型面に沿って強化繊維を配置し、ついで、
製品の内面形状に対応した形状にプリフォームされ、少
なくともキャビティ型面となる表層がアクリルラテック
スからなる可撓性シートを、金型のキャビティの一部を
構成するように金型を取り付け、未反応の反応射出成形
用ナイロン樹脂(RIMナイロン樹脂)をキャビティ内
に射出し、その後、可撓性シートを外部より加圧して、
該可撓性シートを介してキャビティ内のRIMナイロン
樹脂を加圧し、RIMナイロン樹脂を強化繊維に浸透さ
せて反応を発生させて成形する繊維強化樹脂製品の製造
方法を提供するものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a fiber reinforced resin product using a nylon resin for reaction injection molding as a matrix, which is provided along a mold surface in a cavity of a mold. Place the reinforcing fibers, then
A flexible sheet preformed into a shape corresponding to the shape of the inner surface of the product, at least the surface layer of which is the cavity mold surface, made of acrylic latex, is attached to the mold so that it constitutes a part of the mold cavity, and no reaction occurs. Nylon resin for reaction injection molding (RIM nylon resin) is injected into the cavity, and then the flexible sheet is pressed from the outside,
A method for producing a fiber-reinforced resin product, in which a RIM nylon resin in a cavity is pressed through the flexible sheet to cause the RIM nylon resin to permeate the reinforcing fibers to cause a reaction and to be molded.

【0011】上記可撓性シートを介してキャビティ内部
に付加する圧力媒体としては、圧縮空気等の気体あるい
は液体等の等方的な圧力媒体を用いている。また、可撓
性シートを介して付加する圧力は、RIMナイロン樹脂
の射出前および射出時に付加する一次圧力と、RIMナ
イロン樹脂の射出後でRIMナイロン樹脂の固化完了前
まで付加する二次圧力との2段階に分け、二次圧力を一
次圧力およびRIMナイロン樹脂の射出圧力より大きく
設定することが好ましい。特に、上記一次圧力をP1、
二次圧力をP2、RIMナイロン樹脂の射出圧力をQと
すると、下記の3式を全て充足するように設定すること
が好ましい。 P1≦Q、 1.2×P1<P2、 Q<
P2 また、樹脂浸透性を考慮して、強化繊維を配置したキャ
ビティ内を減圧することも有効である。
As the pressure medium applied to the inside of the cavity through the flexible sheet, an isotropic pressure medium such as gas such as compressed air or liquid is used. The pressure applied through the flexible sheet is the primary pressure applied before and during the injection of the RIM nylon resin, and the secondary pressure applied after the injection of the RIM nylon resin until the completion of the solidification of the RIM nylon resin. It is preferable to set the secondary pressure to be higher than the primary pressure and the injection pressure of the RIM nylon resin. In particular, the primary pressure is P1,
When the secondary pressure is P2 and the injection pressure of the RIM nylon resin is Q, it is preferable to set so that all of the following three equations are satisfied. P1 ≦ Q, 1.2 × P1 <P2, Q <
P2 Further, it is also effective to depressurize the inside of the cavity in which the reinforcing fibers are arranged in consideration of the resin permeability.

【0012】本発明は、また、金型のキャビティ内に予
め強化繊維を配置した後に、該キャビティ内にRIMナ
イロン樹脂を射出し、強化繊維に含浸させつつ反応を生
じさせて繊維強化樹脂成形品の製造をするための金型と
して、上記キャビティを金型の型面と該型面内に強化繊
維を配置した後に金型に固定する可撓性シートにより囲
繞して形成し、該可撓性シートを製品の内面形状に対応
した形状にプリフォームしておくと共に少なくともキャ
ビティ型面となる表層をアクリルラテックスで形成し、
かつ、上記可撓性シートを外部より加圧する手段を設け
ていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造用金
型を提供するものである。
According to the present invention, a fiber-reinforced resin molded product is also prepared by arranging reinforcing fibers in advance in a cavity of a mold and then injecting a RIM nylon resin into the cavity to cause a reaction while impregnating the reinforcing fibers. As a mold for producing the above-mentioned cavity, the cavity is formed by surrounding the mold surface of the mold and a flexible sheet which fixes reinforcing fibers in the mold surface and then fixed to the mold. Preform the sheet into a shape corresponding to the inner surface shape of the product and at least form the surface layer that becomes the cavity mold surface with acrylic latex,
Further, the present invention provides a mold for producing a fiber-reinforced resin molded product, characterized in that it is provided with means for externally pressing the flexible sheet.

【0013】上記プリフォームした可撓性シートは、ア
クリルラテックスの溶融液にプリフォームの模型を浸漬
し、溶融液から引き上げて自然乾燥し、硬化して成形し
ている。可撓性シートとして、上記のように、アクリル
ラテックスを用いているのは、耐熱性に優れると共に、
RIMナイロン樹脂の重合反応を阻害しないためであ
る。よって、必ずしも可撓性シート全体をアクリルラテ
ックスで成形する必要はなく、耐熱性は優れているがR
IMナイロン樹脂の重合反応を阻害する他のラテックス
の表面、即ち、RIMナイロン樹脂と接するキャビティ
型面となる表面にアクリルラテックスを被膜したもので
あれば良い。その場合は、例えば、天然ゴムラテックス
の溶融液に浸漬し、引き上げて自然乾燥した後、アクリ
ルラテックスの溶融液に浸漬し、引き上げて自然乾燥し
ている。
The preformed flexible sheet is formed by immersing a preform model in a melt of acrylic latex, pulling it out of the melt, allowing it to dry naturally, and curing it. As described above, the use of acrylic latex as the flexible sheet has excellent heat resistance,
This is because it does not hinder the polymerization reaction of the RIM nylon resin. Therefore, it is not always necessary to mold the entire flexible sheet with acrylic latex, and the heat resistance is excellent, but R
The surface of another latex that inhibits the polymerization reaction of the IM nylon resin, that is, the surface which becomes the cavity mold surface in contact with the RIM nylon resin may be coated with acrylic latex. In that case, for example, it is immersed in a melt of natural rubber latex, pulled up and naturally dried, then immersed in a melt of acrylic latex, pulled up and naturally dried.

【0014】本発明において、キャビティ内に予め配置
しておく強化繊維は、形態および種類を問わず、連続繊
維、長繊維あるいは短繊維の形態のカーボン繊維、ガラ
ス繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維、スチール繊
維、アモルファス金属繊維、有機繊維及び/又はそれら
の混合物が好適に用いられる。
In the present invention, the reinforcing fibers to be placed in advance in the cavity are carbon fibers in the form of continuous fibers, long fibers or short fibers, glass fibers, aramid fibers, silicon carbide fibers, regardless of form and type. Steel fibers, amorphous metal fibers, organic fibers and / or mixtures thereof are preferably used.

【0015】また、本発明に用いられるRIMナイロン
樹脂は、金型内に重合触媒と重合開始剤とを含む溶融し
たラクタム類を注入し、これを加熱によりポリアミド重
合とするモノマーキャスティング法により成形される。
Further, the RIM nylon resin used in the present invention is molded by a monomer casting method in which molten lactams containing a polymerization catalyst and a polymerization initiator are injected into a mold, and the resulting lactams are polyamide-polymerized by heating. It

【0016】上記モノマーであるω−ラクムタ類として
は、α−ピロリドン、α−ピペリドン、ω−エナントラ
クタム、ω−カプロラクタム、ω−カプリロラクタム、
ω−ペラルゴノラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウ
ンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム、あるいはこれ
らのc−アルキル置換−ω−ラクムタ、並びにこれらの
二種以上のω−ラクムタの混合物があげられる。また、
ω−ラクムタは必要に応じて改良成分(ソフト成分)を含
むことが出来る。該ソフト成分は分子中に使用する開始
剤と反応する官能基を有し、しかも、Tgの低い化合物
で、通常の官能基を有するポリエーテルや液状ポリブタ
ジエンなどが使用される。
As the above-mentioned ω-lacmuta which is a monomer, α-pyrrolidone, α-piperidone, ω-enanthlactam, ω-caprolactam, ω-caprylactam,
ω-pelargonolactam, ω-decanolactam, ω-undecanolactam, ω-laurolactam, c-alkyl-substituted-ω-lacmuta thereof, and a mixture of two or more kinds of these ω-lacmuta. Also,
The ω-lacmuta may contain an improving component (soft component), if necessary. The soft component is a compound having a functional group that reacts with the initiator used in the molecule and has a low Tg, and a polyether having a normal functional group, liquid polybutadiene, or the like is used.

【0017】上記ω−ラクムタ類として使用される市販
の原料としては、宇部興産(株)のUBEナイロン(UX
−21)等がある。これはアルカリ触媒とカプロラクタ
ムからなるA成分と、ソフト成分を含むプレポリマーと
カプロラクタムからなるB成分とから構成されている。
Commercially available raw materials used as the above-mentioned ω-lacmuta include UBE nylon (UX manufactured by Ube Industries, Ltd.).
-21) etc. It is composed of an A component consisting of an alkali catalyst and caprolactam, a prepolymer containing a soft component and a B component consisting of caprolactam.

【0018】上記重合触媒としては、水素化ナトリウム
が好ましいが、その他のナトリウム、カリウム、水素化
チリウム等の公知のω−ラクムタの重合触媒を使用する
ことが出来る。その添加量はω−ラクムタに対して0.
1〜0.5モル%の範囲が好ましい。
As the above-mentioned polymerization catalyst, sodium hydride is preferable, but other known .omega.-lacmuta polymerization catalysts such as sodium, potassium and thylium hydride can be used. The amount added is 0 with respect to ω-lacmuta.
The range of 1-0.5 mol% is preferable.

【0019】また、重合開始剤(活性剤)としては、N−
アセチル−ω−カプロラクタムが用いられるが、その他
のトリアリルイソシアヌレート、N−置換エチレンイミ
ン誘導体、1.1'−カルボニルビスアジリジン、オキサ
ゾリン誘導体、2−(N−フェニルベンズイミドイル)ア
セトアニリド、2−(N−フェニルベンズイミドイル)ア
セトアニリド、2−N−モリホリノ−シクロヘキセン−
1.3−ジカルボキサニリド等や公知のイソシアネー
ト、カルボジイミド等の化合物を用いることが出来る。
上記重合開始剤の添加量はω−ラクタムの量に対して
0.05〜1.0モル%の範囲内にあることが好ましい。
As the polymerization initiator (activator), N-
Acetyl-ω-caprolactam is used, but other triallyl isocyanurates, N-substituted ethyleneimine derivatives, 1.1′-carbonylbisaziridine, oxazoline derivatives, 2- (N-phenylbenzimidoyl) acetanilide, 2- (N-Phenylbenzimidoyl) acetanilide, 2-N-morpholino-cyclohexene-
A compound such as 1.3-dicarboxanilide or a known isocyanate or carbodiimide can be used.
The amount of the polymerization initiator added is preferably within the range of 0.05 to 1.0 mol% with respect to the amount of ω-lactam.

【0020】[0020]

【作用】上記した本発明に係る製造方法によれば、RI
Mナイロン樹脂の反応を阻害しないアクリルラテックス
を少なくとも表面に有する可撓性シートを用いて成形し
ているため、該可撓性シートと接する側で固化したナイ
ロンは品質が安定し、製造された製品の性能を向上させ
ることが出来る。また、該可撓性シートを予め製品形状
に対応した形状にプリフォームしているため、加圧によ
り膨張させた時に、迅速にキャビティ内を所要の圧力に
高めることができ、キャビティ内に射出したRIMナイ
ロン樹脂を強化繊維に浸透させながらスムーズに排出口
側へと流すことが出来る。よって、余剰の樹脂を固化す
る前に十分に排出でき、所要の肉厚と重量を備えた成形
品を製造することが出来る。
According to the above-described manufacturing method of the present invention, the RI
Since a flexible sheet having at least a surface of acrylic latex that does not inhibit the reaction of the M nylon resin is used for molding, the nylon solidified on the side in contact with the flexible sheet has stable quality and is a manufactured product. The performance of can be improved. Further, since the flexible sheet is pre-formed into a shape corresponding to the shape of the product in advance, the pressure inside the cavity can be quickly raised to a required pressure when expanded by pressurization, and the flexible sheet is injected into the cavity. RIM nylon resin can be smoothly flowed to the outlet side while permeating the reinforcing fiber. Therefore, the excess resin can be sufficiently discharged before being solidified, and a molded product having a required thickness and weight can be manufactured.

【0021】また、上記可撓性シートはアクリルラテッ
クスに模型を浸漬した後、引き上げて、自然乾燥するだ
けで成形されるため、従来のシリコンゴムシートを模型
に貼り合わせて形成する場合と比較して短時間に簡単に
設けることが出来る。しかも、成形させた可撓性シート
の肉厚は一定で、加圧して膨張させた時に伸びが一定と
なり、伸びが不均一になった場合に発生する樹脂リッチ
の部分と樹脂リーンの部分が生じる欠点を解消出来る。
Further, since the above-mentioned flexible sheet is formed simply by immersing the model in acrylic latex, then pulling it up and naturally drying it, compared with the case where a conventional silicone rubber sheet is attached to the model. It can be easily installed in a short time. Moreover, the thickness of the molded flexible sheet is constant, the elongation becomes constant when pressurized and expanded, and a resin-rich portion and a resin-lean portion occur when the elongation becomes uneven. You can eliminate the drawbacks.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明に係る金型を示し、該金型10は、
下型11に上面開口で半球形状に凹設された型面12を
形成している。該下型11の上面には、型面12内に繊
維強化材13を配置した後、可撓性シート14をかぶ
せ、該可撓性シート14の周縁部を下型11の上面に載
置し、押え板16をかぶせて締結具(図示せず)で固定す
るようにしている。即ち、可撓性シート14により通常
の金型上型を構成するようにし、可撓性シート14と下
型型面12とによりキャビティ15を形成している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a mold according to the present invention, and the mold 10 is
A lower die 11 is provided with a die surface 12 which is recessed in a hemispherical shape at the upper surface opening. On the upper surface of the lower mold 11, after placing the fiber reinforcement 13 in the mold surface 12, the flexible sheet 14 is covered, and the peripheral edge of the flexible sheet 14 is placed on the upper surface of the lower mold 11. The holding plate 16 is covered and fixed with a fastener (not shown). That is, the flexible sheet 14 constitutes an ordinary mold upper die, and the cavity 15 is formed by the flexible sheet 14 and the lower die surface 12.

【0023】上記金型下型11には、型面12の最下端
位置に開口する未反応原料液の注入口20を設ける一
方、上面に樹脂溜まり部18と、該樹脂溜まり部18に
連通した排出口19を設けている。また、上記押え板1
6には圧縮空気注入口16aを設け、該圧縮空気注入口
16aに圧縮空気供給パイプ17を接続して、可撓性シ
ート14を圧縮空気で加圧出来るようにしている。
The mold lower die 11 is provided with an unreacted raw material liquid injection port 20 which is opened at the lowermost position of the mold surface 12, while the upper surface communicates with the resin reservoir 18 and the resin reservoir 18. A discharge port 19 is provided. Also, the above-mentioned pressing plate 1
6 is provided with a compressed air inlet 16a, and a compressed air supply pipe 17 is connected to the compressed air inlet 16a so that the flexible sheet 14 can be pressurized with compressed air.

【0024】上記可撓性シート14は、前記図6と同一
形状で、下型上面に載置する周縁のシート状の金型固定
部14aと、下型11の半球状の凹部に挿入される中央
部のプリフォーム部14bとを備えている。本実施例で
は、ヘルメットを成形するものであるため、下型11の
型面12は半球形状となっており、その内部に挿入配置
するプリフォーム部14bは型面12と所要間隔Lをあ
けて沿う半球形状の突出部となっている。
The flexible sheet 14 has the same shape as that shown in FIG. 6, and is inserted into the peripheral sheet-shaped mold fixing portion 14a to be placed on the upper surface of the lower die and the hemispherical concave portion of the lower die 11. It has a central preform part 14b. In this embodiment, since the helmet is molded, the mold surface 12 of the lower mold 11 has a hemispherical shape, and the preform portion 14b inserted and arranged inside the mold surface 12 has a required distance L from the mold surface 12. It is a hemispherical protrusion that runs along.

【0025】上記可撓性シート14は、図2に示すよう
に、アクリルラテックスの溶液槽20に、図7に示す模
型5を浸漬する。ついで、溶液槽30より引き上げて、
模型の表面に所要厚さで被膜されたアクリルラテックス
を自然乾燥で硬化させ、ゴム膜を成形する。該ゴム膜が
可撓性シート14となる。このように、浸漬方法を用い
ることにより所要の複雑な形状のプリフォーム部14b
を非常に簡単に形成することができる。また、可撓性シ
ートの肉厚を均一として、伸び率を一定とすることがで
きる。尚、上記浸漬方法による場合、プリフォームした
可撓性シート14の成形に要した時間は30分で、前記
したシリコンゴムのシートを貼り合わせる場合の略1/
4時間であった。
As for the flexible sheet 14, as shown in FIG. 2, the model 5 shown in FIG. 7 is immersed in a solution tank 20 of acrylic latex. Then, pull it up from the solution tank 30,
Acrylic latex coated with the required thickness on the surface of the model is naturally dried and cured to form a rubber film. The rubber film becomes the flexible sheet 14. As described above, by using the dipping method, the preform portion 14b having a required complicated shape is formed.
Can be formed very easily. Moreover, the wall thickness of the flexible sheet can be made uniform and the elongation rate can be made constant. In the case of the above dipping method, the time required for forming the preformed flexible sheet 14 is 30 minutes, which is about 1 / th that of the case where the above-mentioned silicone rubber sheets are stuck together.
It was 4 hours.

【0026】上記した金型を用いて、半球殻形状の成形
品(ヘルメット)を以下の如く成形した。下型の型面12
の円弧面に沿って、ガラス繊維クロス(日東紡製WEA
18K105BZ)を配置した。
A hemispherical shell-shaped molded product (helmet) was molded as follows using the above-mentioned mold. Lower mold surface 12
Along the arc surface of the glass fiber cloth (Nittobo WEA
18K105BZ) was placed.

【0027】ついで、厚さ1.3mmのアクリルラテック
ス製品の可撓性シート14を押え板16と共に金型下型
11の上面に固定した。上記可撓性シート14を圧縮空
気注入口16aより注入する圧縮空気で2kg/cm2で加圧
し、可撓性シート14のプリフォーム部14bを押圧し
て、型面12に沿って配置した繊維強化材13に押し付
けた。即ち、図1に示すように、金型型面12と可撓性
シート14とにより繊維強化材13を充填した半球殻形
状キャビティ15を形成する。金型を150℃に昇温す
ると共に、排出口19あるいは注入口20を減圧源(図
示せず)に連通して上記キャビティ15内に5mmHgに減
圧した。
Then, a flexible sheet 14 of acrylic latex product having a thickness of 1.3 mm was fixed to the upper surface of the lower die 11 of the mold together with the pressing plate 16. Fibers arranged along the mold surface 12 by pressing the flexible sheet 14 with compressed air injected from the compressed air injection port 16a at 2 kg / cm 2 to press the preform portion 14b of the flexible sheet 14. It was pressed against the reinforcement 13. That is, as shown in FIG. 1, the mold surface 12 and the flexible sheet 14 form a hemispherical shell-shaped cavity 15 filled with the fiber reinforcing material 13. The temperature of the mold was raised to 150 ° C., and the discharge port 19 or the injection port 20 was connected to a decompression source (not shown) to reduce the pressure in the cavity 15 to 5 mmHg.

【0028】ついで、RIMナイロン(宇部興産製UX
−21)のモノマーを90℃に溶融し、混合撹拌して、
注入口20より射出した。所定量のRIMナイロンを射
出した後、可撓性シート14に二次圧力をかけて加圧
し、余剰樹脂を樹脂溜め18に溜た後、排出口19より
排出した。
Next, RIM nylon (UX manufactured by Ube Industries)
-21) is melted at 90 ° C., mixed and stirred,
It was injected from the injection port 20. After injecting a predetermined amount of RIM nylon, a secondary pressure was applied to the flexible sheet 14 to pressurize the flexible sheet 14, the excess resin was accumulated in the resin reservoir 18, and then discharged from the discharge port 19.

【0029】噴射後、2分以内で重合が終了し、可撓性
シート14を取り除いて離型し、ヘルメットからなる成
形品を取り出した。該ヘルメットの重量は710gであ
った。
Polymerization was completed within 2 minutes after the injection, the flexible sheet 14 was removed and the mold was released, and a molded article composed of a helmet was taken out. The helmet weighed 710 g.

【0030】上記ヘルメットからなる成形品を切断して
分析したところ、過剰樹脂部分の存在は認められず、厚
みは均一なものとなっていた。
When a molded article made of the above helmet was cut and analyzed, the presence of an excess resin portion was not recognized and the thickness was uniform.

【0031】本発明のアクリルラテックスからなる可撓
性シートと他のゴムラテックスからなる可撓性シートと
を比較する実験を行った。即ち、天然ゴムラテックス、
SBRラテックス、NBRラテックス、クロロプレンゴ
ムラテックス、ウレタンゴムラテックスにより夫々可撓
性シートを形成し、本発明のアクリルラテックス製の可
撓性シートと同様に図1に示す金型に取り付け、前記実
施例と同様にRIMナイロンをマトリクスとする繊維強
化樹脂製のヘルメットを成形した。
An experiment was conducted to compare a flexible sheet made of the acrylic latex of the present invention with a flexible sheet made of another rubber latex. That is, natural rubber latex,
Flexible sheets were formed from SBR latex, NBR latex, chloroprene rubber latex, and urethane rubber latex, respectively, and attached to the mold shown in FIG. Similarly, a helmet made of fiber reinforced resin having RIM nylon as a matrix was molded.

【0032】耐熱性およびRIMナイロン樹脂の重合性
に対する影響の点で成形品を測定した。耐熱性の点で
は、天然ゴムラテックス、SBRラテックス、NBRラ
テックスは成形後は元の形状をとどめていなかった。ク
ロロプレンゴムラテックスおよびウレタンゴムラテック
スは繰り返し使用すると5回目から老化して使用できな
くなった。繰り返し使用しても元の形状を保持して使用
できるのはアクリルラテックス製の可撓性シートのみで
あった。即ち、アクリルラテックスの耐熱温度は200
℃であるが、クロロプレンゴムラテックスおよびウレタ
ンゴムラテックスは180℃、天然ゴムラテックス、S
BRラテックスおよびNBRラテックスは100℃であ
るため、上記の結果となった。
Molded articles were measured in terms of their effect on heat resistance and the polymerizability of the RIM nylon resin. In terms of heat resistance, natural rubber latex, SBR latex and NBR latex did not retain their original shape after molding. When chloroprene rubber latex and urethane rubber latex were used repeatedly, they became aged from the fifth time and could not be used. Only the flexible sheet made of acrylic latex can be used while retaining its original shape even after repeated use. That is, the heat resistant temperature of acrylic latex is 200
℃, 180 ° C for chloroprene rubber latex and urethane rubber latex, natural rubber latex, S
Since the BR latex and the NBR latex are 100 ° C., the above results are obtained.

【0033】RIMナイロン樹脂の重合性に対しては、
天然ゴムラテックスおよびウレタンゴムラテックス製の
可撓性シートを用いた場合、RIMナイロンが全く重合
せず固化しなかった。NBRラテックスおよびクロロプ
レンゴムラテックスの可撓性シートを用いた場合、RI
Mナイロンは固化するが、可撓性シートと接する表面付
近のRIMナイロン樹脂を削り取ってみたろころ、ピン
セットで容易に崩れる程度であり、重合性が悪かった。
RIMナイロンが重合して確実に固化したのはアクリル
ラテックスおよびSBRラテックスのみであった。
Regarding the polymerizability of RIM nylon resin,
When flexible sheets made of natural rubber latex and urethane rubber latex were used, RIM nylon did not polymerize at all and did not solidify. When flexible sheets of NBR latex and chloroprene rubber latex are used, RI
Although the M nylon solidifies, the RIM nylon resin in the vicinity of the surface in contact with the flexible sheet was scraped off and easily broken with tweezers, and the polymerizability was poor.
Only acrylic latex and SBR latex were polymerized and solidified by RIM nylon.

【0034】上記結果をまとめると、下記の表の如くと
なる。尚、表中、Aは良い結果、Cは悪い結果、Bはそ
の中間の評価を示す。
The above results are summarized in the table below. In the table, A shows a good result, C shows a bad result, and B shows an intermediate evaluation.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】上記した結果から、RIMナイロンをマト
リクス樹脂とする場合には、可撓性シートはアクリルラ
テックスから成形するか、あるいは、少なくともRIM
ナイロンと接触する表層をアクリルラテックスとする必
要があることが、確認できた。
From the above results, when RIM nylon is used as the matrix resin, the flexible sheet is formed from acrylic latex, or at least RIM.
It was confirmed that it is necessary to use acrylic latex for the surface layer that comes into contact with nylon.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わるRIMナイロン樹脂をマトリクスとする繊維強
化樹脂製品の製造方法によれば、金型でキャビテイを構
成する上型として使用する可撓性シートをプリフォーム
しているため、加圧して膨張させた時に迅速にキャビテ
イ内部を所要の圧力まで高めることができ、余剰の樹脂
をスムーズに排出口へと流すことができる。よって、余
剰樹脂が溜まった肉厚部分が発生せず、設計通りの製品
を製造できる。
As is apparent from the above description, according to the method for producing a fiber-reinforced resin product using a RIM nylon resin as a matrix according to the present invention, a flexible mold used as an upper mold for forming a cavity with a mold. Since the flexible sheet is preformed, the inside of the cavity can be quickly raised to the required pressure when pressurized and expanded, and the surplus resin can be smoothly flown to the discharge port. Therefore, a thick portion where excess resin is accumulated does not occur, and a product as designed can be manufactured.

【0038】しかも、可撓性シートを浸漬方法で成形し
ているため、極めて容易に成形できると共に、該可撓性
シートの肉厚を均一とできる。そのため、可撓性シート
を膨張させた時に伸びが均一となり、キャビテイ内部に
均一に加圧して樹脂の浸透性を良好とし、樹脂リッチの
部分と樹脂リーンの部分が生じない均一な製品を製造す
ることができる。
Moreover, since the flexible sheet is formed by the dipping method, it can be formed extremely easily and the thickness of the flexible sheet can be made uniform. Therefore, when the flexible sheet is expanded, the elongation becomes uniform, the pressure is evenly applied to the inside of the cavity to improve the resin permeability, and a uniform product that does not have a resin rich portion and a resin lean portion is manufactured. be able to.

【0039】また、可撓性シートをアクリルラテックス
で形成すると、あるいは少なくともキャビテイ型面側の
表層をアクリルラテックスで被膜しておくと、マトリク
ス樹脂として用いるRIMナイロンの重合を阻害しない
と共に、耐熱性を有するため、長期使用が可能となる利
点を有するものである。
When the flexible sheet is made of acrylic latex, or at least the surface layer on the cavity type surface side is coated with acrylic latex, the polymerization of RIM nylon used as a matrix resin is not hindered and heat resistance is improved. Therefore, it has an advantage that it can be used for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る金型の実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a mold according to the present invention.

【図2】 上記金型で用いる可撓性シートの成形方法を
示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a method for molding a flexible sheet used in the mold.

【図3】 従来使用されている金型の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventionally used mold.

【図4】 上記金型で成形された製品の欠点を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a defect of a product molded by the mold.

【図5】 上記金型で成形するヘルメットの斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view of a helmet molded by the mold.

【図6】 上記金型で用いている可撓性シートの概略斜
視図である。
FIG. 6 is a schematic perspective view of a flexible sheet used in the mold.

【図7】 上記可撓性シートを成形する製作方法を示す
図面である。
FIG. 7 is a view showing a manufacturing method for forming the flexible sheet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 金型 11 下型 12 型面 13 繊維強化材 14 可撓性シート 15 キャビティ 20 注入口 10 Mold 11 Lower Mold 12 Mold Surface 13 Fiber Reinforcement Material 14 Flexible Sheet 15 Cavity 20 Injection Port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29C 45/14 8823−4F 45/26 7158−4F // B29K 77:00 105:08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B29C 45/14 8823-4F 45/26 7158-4F // B29K 77:00 105: 08

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応射出成形用ナイロン樹脂をマトリク
スとする繊維強化樹脂製品の製造方法であって、 金型のキャビティ内に型面に沿って強化繊維を配置し、 ついで、製品の内面形状に対応した形状にプリフォーム
され、少なくともキャビティ型面となる表層がアクリル
ラテックスからなる可撓性シートを、金型のキャビティ
の一部を構成するように金型を取り付け、 未反応の反応射出成形用ナイロン樹脂(RIMナイロン
樹脂)をキャビティ内に射出し、 その後、可撓性シートを外部より加圧して、該可撓性シ
ートを介してキャビティ内のRIMナイロン樹脂を加圧
し、RIMナイロン樹脂を強化繊維に浸透させて反応を
発生させて成形する繊維強化樹脂製品の製造方法。
1. A method for producing a fiber reinforced resin product using a nylon resin for reaction injection molding as a matrix, wherein reinforcing fibers are arranged along a mold surface in a cavity of a mold, and then the inner surface shape of the product is formed. A flexible sheet preformed in a corresponding shape, with at least the cavity mold surface that is made of acrylic latex, is attached to the mold so as to form part of the mold cavity, and is used for unreacted reaction injection molding. Nylon resin (RIM nylon resin) is injected into the cavity, then the flexible sheet is externally pressed, and the RIM nylon resin in the cavity is pressed through the flexible sheet to strengthen the RIM nylon resin. A method for producing a fiber-reinforced resin product, which comprises infiltrating fibers to generate a reaction and molding.
【請求項2】 金型のキャビティ内に予め強化繊維を配
置した後に、該キャビティ内に未反応のRIMナイロン
樹脂を射出し、強化繊維に含浸させつつ反応を生じさせ
て繊維強化樹脂成形品の製造をするための金型におい
て、 上記キャビティを金型の型面と該型面内に強化繊維を配
置した後に金型に固定する可撓性シートにより囲繞して
形成し、該可撓性シートを製品の内面形状に対応した形
状にプリフォームしておくと共に少なくともキャビティ
型面となる表層をアクリルラテックスで形成し、かつ、 上記可撓性シートを外部より加圧する手段を設けている
ことを特徴とする繊維強化樹脂成形品の製造用金型。
2. A fiber-reinforced resin molded article produced by arranging reinforcing fibers in advance in a cavity of a mold and injecting unreacted RIM nylon resin into the cavity to cause a reaction while impregnating the reinforcing fibers. In a mold for production, the cavity is formed by surrounding the cavity with a mold surface of the mold and a flexible sheet having reinforcing fibers arranged in the mold surface and then fixed to the mold. Is preformed into a shape corresponding to the shape of the inner surface of the product, at least the surface layer serving as the cavity mold surface is formed of acrylic latex, and means for externally pressing the flexible sheet is provided. Mold for manufacturing fiber reinforced resin molded products.
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